DE202017106126U1

DE202017106126U1 - Device for finishing machining a workpiece

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Publication number: DE202017106126U1
Application number: DE202017106126.4U
Authority: DE
Original assignee: Supfina Grieshaber GmbH and Co KG
Current assignee: Supfina Grieshaber GmbH and Co KG
Priority date: 2017-10-10
Filing date: 2017-10-10
Publication date: 2017-10-23
Anticipated expiration: 2027-10-11
Also published as: CN207873838U

Abstract

Vorrichtung (10) zur finishenden Bearbeitung eines Werkstücks, mit einem Werkstückhalter (36, 38), einem Rotationsantrieb (34) zur Erzeugung einer Rotationsbewegung des Werkstücks um eine Werkstückachse (32), mit einem Oszillationsantrieb (40) zur Erzeugung einer parallel zur Werkstückachse (32) gerichteten Oszillationsbewegung, mit mindestens einer Bearbeitungseinheit (24, 26), die jeweils mindestens ein Finishwerkzeug aufweist, wobei die Position der Bearbeitungseinheit (24, 26) entlang einer parallel zu der Werkstückachse (32) orientierten Positionierachse (42, 44) einstellbar ist, wobei eine Fixiereinrichtung (88) zur lösbaren Fixierung der Bearbeitungseinheit (24, 26) an einem Träger (18) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kopplungseinrichtung (86) vorgesehen ist, welche lösbar mit der mindestens einen Bearbeitungseinheit (24, 26) koppelbar ist und mit einer Antriebseinrichtung (20) zur Bewegung der Kopplungseinrichtung (86) oder des Trägers (18) in einer zu der Werkstückachse (32) parallelen Richtung.A device (10) for finish machining a workpiece, comprising a workpiece holder (36, 38), a rotary drive (34) for generating a rotational movement of the workpiece about a workpiece axis (32), with an oscillating drive (40) for generating a parallel to the workpiece axis ( 32) directed oscillation movement, with at least one processing unit (24, 26) each having at least one finishing tool, wherein the position of the processing unit (24, 26) along a parallel to the workpiece axis (32) oriented positioning axis (42, 44) is adjustable in which a fixing device (88) is provided for releasably fixing the processing unit (24, 26) to a carrier (18), characterized in that a coupling device (86) is provided which can be detachably connected to the at least one processing unit (24, 26). can be coupled and with a drive device (20) for moving the coupling device (86) or the carrier (18) in one to the workpiece axis (32) parallel direction.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur finishenden Bearbeitung eines Werkstücks, mit einem Werkstückhalter, einem Rotationsantrieb zur Erzeugung einer Rotationsbewegung des Werkstücks um eine Werkstückachse, mit einem Oszillationsantrieb zur Erzeugung einer parallel zur Werkstückachse gerichteten Oszillationsbewegung, mit mindestens einer Bearbeitungseinheit, die jeweils mindestens ein Finishwerkzeug aufweist, wobei die Position der Bearbeitungseinheit entlang einer parallel zu der Werkstückachse orientierten Positionierachse einstellbar ist, wobei eine Fixiereinrichtung zur lösbaren Fixierung der Bearbeitungseinheit an einem Träger vorgesehen ist.The invention relates to a device for finish machining a workpiece, with a workpiece holder, a rotary drive for generating a rotational movement of the workpiece about a workpiece axis, with an oscillating drive for generating an aligned parallel to the workpiece axis oscillation, with at least one processing unit, each having at least one finishing tool wherein the position of the processing unit is adjustable along a positioning axis oriented parallel to the workpiece axis, wherein a fixing device is provided for releasably fixing the processing unit to a carrier.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bei einem Wechsel auf eine andere Werkstückgeometrie erforderlichen Zeitaufwand zu reduzieren und Wartungsvorgänge zu vereinfachen.The present invention has for its object to reduce the time required for a change to another workpiece geometry time and simplify maintenance operations.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Kopplungseinrichtung vorgesehen ist, welche lösbar mit der mindestens einen Bearbeitungseinheit koppelbar ist und mit einer Antriebseinrichtung zur Bewegung der Kopplungseinrichtung oder des Trägers in einer zur der Werkstückachse parallelen Richtung.This object is achieved in that a coupling device is provided, which is releasably coupled to the at least one processing unit and with a drive device for moving the coupling device or the carrier in a direction parallel to the workpiece axis direction.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine automatisierte Positionierung einer Bearbeitungseinheit an dem Träger. Dies vereinfacht und beschleunigt die Einrichtung der Finishvorrichtung bei Anpassung an ein neues Werkstücklos mit im Vergleich zu einem Vorgängerlos veränderter Geometrie. Insbesondere können eine Mehrzahl von Bearbeitungseinheiten hinsichtlich ihres Abstands zueinander auf ein sogenanntes "Stichmaß" einer finishend zu bearbeitenden Kurbelwelle eingestellt werden. The device according to the invention enables an automated positioning of a processing unit on the carrier. This simplifies and speeds up the setup of the finishing device when adapted to a new Werkstücklos with compared to a predecessor changed geometry. In particular, a plurality of processing units can be adjusted with regard to their distance from each other to a so-called "gauge" of a finish to be processed crankshaft.

Um die Bearbeitungseinheit längs der Positionierachse an dem Träger positionieren zu können, ist eine Kopplungseinrichtung vorgesehen, welche lösbar mit jeweils einer Bearbeitungseinheit koppelbar ist. Ferner ist eine Antriebseinrichtung vorgesehen, um die Kopplungseinrichtung und die damit gekoppelte Bearbeitungseinheit oder um den Träger zu bewegen. In order to be able to position the processing unit along the positioning axis on the carrier, a coupling device is provided which can be detachably coupled to a respective processing unit. Furthermore, a drive device is provided in order to move the coupling device and the processing unit coupled thereto or about the carrier.

Es ist erfindungsgemäß möglich, dass die Antriebseinrichtung die Kopplungseinrichtung antreibt, sodass die Kopplungseinrichtung – in einem mit der Bearbeitungseinheit gekoppelten Zustand – die Bearbeitungseinheit relativ zu dem Träger bewegt.It is possible according to the invention for the drive device to drive the coupling device so that the coupling device-in a state coupled to the machining unit-moves the machining unit relative to the carrier.

Ferner ist es erfindungsgemäß möglich, dass die Kopplungseinrichtung ortsfest ist und – in einem mit der Bearbeitungseinheit gekoppelten Zustand – die Bearbeitungseinheit längs der Positionierachse festhält, und dass die Antriebseinrichtung den Träger relativ zu der Bearbeitungseinheit bewegt. Bei einer ortsfesten Kopplungseinrichtung wird die Antriebseinrichtung des Trägers also genutzt, um eine neu zu positionierende Bearbeitungseinheit in Kopplungsposition mit der Kopplungseinrichtung zu bringen, um nach dem Kopplungsvorgang die Bearbeitungseinheit festzuhalten und den Träger in eine gewünschte Relativposition relativ zu der zu positionierenden Bearbeitungseinheit zu bringen.Furthermore, it is possible according to the invention that the coupling device is stationary and - in a state coupled to the processing unit - holds the processing unit along the positioning axis, and that the drive device moves the carrier relative to the processing unit. In a stationary coupling device, the drive means of the carrier is thus used to bring a newly positioned processing unit in the coupling position with the coupling device to hold the processing unit after the coupling operation and to bring the carrier in a desired relative position relative to the processing unit to be positioned.

Die Vorrichtung umfasst insbesondere eine Mehrzahl von Bearbeitungseinheiten, welche voneinander unabhängig mit der Kopplungseinrichtung lösbar koppelbar sind. In particular, the device comprises a plurality of processing units, which can be detachably coupled to one another independently of the coupling device.

Bei einer Mehrzahl von Bearbeitungseinheiten ist es auch möglich, dass mehrere Bearbeitungseinheiten gleichzeitig neu positioniert werden, beispielsweise indem eine Bearbeitungseinheit mit einer angetriebenen Kopplungseinrichtung gekoppelt und dann die Bearbeitungseinheit längs der Positionierachse bewegt wird, wobei die Bearbeitungseinheit "auf Anschlag" mit einer benachbarten Bearbeitungseinheit geht und diese längs der Positionierachse mit verschiebt. In entsprechender Weise ist es möglich, eine Bearbeitungseinheit auf Höhe einer ortsfesten Kopplungseinrichtung festzuhalten und den Träger mit weiteren Bearbeitungseinheiten zu bewegen, sodass diese auf die festgehaltene Bearbeitungseinheit "auflaufen" und so ihre Relativposition zu dem Träger längs der Positionierachse ändern. In the case of a plurality of machining units, it is also possible for a plurality of machining units to be repositioned simultaneously, for example by a machining unit being coupled to a driven coupling device and then the machining unit being moved along the positioning axis, with the machining unit being "in abutment" with an adjacent machining unit and this along with the positioning shifts with. In a corresponding manner, it is possible to hold a processing unit at the level of a stationary coupling device and to move the carrier with other processing units, so that they "run up" on the held processing unit and so change their relative position to the carrier along the positioning.

Bei den Bearbeitungseinheiten handelt es sich um an sich bekannte Andrückelemente, insbesondere um Andrückzangen, die ein Finish-Bearbeitungswerkzeug, insbesondere einen Finishstein oder ein Finishband, gegen eine finishend zu bearbeitende Werkstückoberfläche andrücken. Für die finishende Bearbeitung wird ein Werkstück um eine Rotationsachse angetrieben. Gleichzeitig wird eine Oszillationsbewegung, welche parallel zu der Rotationsachse verläuft, erzeugt. Diese Relativbewegung wirkt ebenfalls zwischen dem Finishwerkzeug und der finishend zu bearbeitenden Werkstückoberfläche. Durch die Überlagerung der Oszillationsbewegung und der Rotationsbewegung wird auf der Oberfläche des Werkstücks eine für das Finishverfahren charakteristische Kreuzschliffstruktur erzeugt. Diese Art der Bearbeitung ist insbesondere für Werkstücke geeignet, deren Oberflächen höchsten Anforderungen genügen sollen. Dies gilt insbesondere für Mittellager und Hublager einer Kurbelwelle. Die Hublager einer Kurbelwelle sind um das sogenannte "Stichmaß" zueinander versetzt; eine Umstellung auf eine Kurbelwelle mit verändertem Abstand der Hublager erfordert also eine Umpositionierung der Bearbeitungseinheiten relativ zu dem Träger. The processing units are known pressing elements, in particular pressure nippers, which press a finish-machining tool, in particular a finishing stone or a finishing belt, against a workpiece surface to be finished. For finishing machining, a workpiece is driven about a rotation axis. At the same time, an oscillation movement which is parallel to the rotation axis is generated. This relative movement also acts between the finishing tool and the finish to be machined workpiece surface. By superimposing the oscillation movement and the rotational movement, a cross-cut structure characteristic of the finishing process is produced on the surface of the workpiece. This type of machining is particularly suitable for workpieces whose surfaces are to meet the highest requirements. This applies in particular to center bearings and crank bearings of a crankshaft. The stroke bearings of a crankshaft are offset by the so-called "gauge" to each other; a conversion to a crankshaft with a different distance of the stroke bearings thus requires a repositioning of the processing units relative to the carrier.

Während der finishenden Bearbeitung eines Werkstücks sind die Bearbeitungseinheiten an dem Träger fixiert. Eine einfache Möglichkeit der Fixierung besteht darin, dass die Fixiereinrichtung eine lösbare Klemmpatrone und eine Klemmstange umfasst. Beispielsweise ist die Klemmstange an dem Träger befestigt und die Klemmpatrone Teil der Bearbeitungseinheit. Eine solche Klemmpatrone kann insbesondere hydraulisch betätigt werden. Zur Ansteuerung der Klemmpatrone ist es möglich, dass Klemmpatronen unterschiedlicher Bearbeitungseinheiten voneinander unabhängig oder gleichzeitig angesteuert, also gelöst und fixiert, werden. During finishing machining of a workpiece, the processing units are fixed to the carrier. A simple way of fixing is that the fixing device comprises a detachable clamping cartridge and a clamping rod. For example, the clamping rod is attached to the carrier and the clamping cartridge part of the processing unit. Such a clamping cartridge can in particular be hydraulically actuated. To control the clamping cartridge, it is possible that clamping cartridges different processing units independently or simultaneously controlled, so solved and fixed, are.

Eine weitere bevorzugte Möglichkeit der Fixierung einer Bearbeitungseinheit besteht darin, dass die Fixiereinrichtung einer Keilverbindung umfasst. Eine solche Keilverbindung ist mechanisch stabil und lässt sich in einfacher Weise lösen und schließen, indem ein Keilelement der Keilverbindung bewegt wird. Another preferred possibility of fixing a processing unit is that the fixing device comprises a wedge connection. Such a spline connection is mechanically stable and can be easily loosened and closed by moving a wedge element of the spline connection.

Zur Betätigung der Fixiereinrichtung ist es insbesondere bei Verwendung einer Keilverbindung bevorzugt, dass die Fixiereinrichtung einen Schraubantrieb aufweist. Somit kann ein kompakter und mechanisch stabiler Antrieb vorgesehen werden. For actuating the fixing device, it is preferable, in particular when using a splined connection, that the fixing device has a screw drive. Thus, a compact and mechanically stable drive can be provided.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Sensor zur Erfassung einer Winkellage eines Schraubglieds des Schraubantriebs vorgesehen. Dies ermöglicht die Überwachung eines Schließ- oder Lösezustands der Fixiereinrichtung durch Überwachung der Winkellage des Schraubglieds. In a preferred embodiment, a sensor for detecting an angular position of a screw member of the screw drive is provided. This allows the monitoring of a closing or release state of the fixing device by monitoring the angular position of the screw member.

Bevorzugt ist es ferner, wenn der Schraubantrieb ein Schraubwerkzeug aufweist, das längs einer Schraubachse zwischen einer Eingriffsposition zur Betätigung der Fixiereinrichtung und einer Ruheposition bewegbar ist. Dies ermöglicht eine einfache Trennung und Zusammenführung des Schraubantriebs und der Fixiereinrichtung. It is further preferred if the screw drive has a screwing tool which is movable along a screw axis between an engagement position for actuating the fixing device and a rest position. This allows easy separation and merging of the screw drive and the fixing device.

Ferner ist es bevorzugt, wenn der Schraubantrieb drehmomentgesteuert ist, sodass eine toleranzunempfindliche Betätigung der Fixiereinrichtung ermöglicht wird. Furthermore, it is preferred if the screw drive is torque-controlled, so that a tolerance-insensitive operation of the fixing device is made possible.

Für die Kopplungseinrichtung ist es bevorzugt, dass diese eine Formschlussverbindung umfasst.For the coupling device, it is preferred that this comprises a positive connection.

Insbesondere sind zum Koppeln und Lösen der Formschlussverbindung zwei relativ zueinander zwischen einer Formschlusslage und einer Ruhelage bewegbare Formschlusselemente vorgesehen, wobei mindestens ein Formschlusselement mittels eines Betätigungsantriebs längs einer Betätigungsachse bewegbar ist. In particular, two positive locking elements which are movable relative to one another between a positive locking position and a rest position are provided for coupling and releasing the positive locking connection, wherein at least one positive locking element is movable along an actuating axis by means of an actuating drive.

Die Formschlusselemente können einfache Grundgeometrien aufweisen. Beispielsweise kann eines der Formschlusselemente zylindrisch ausgebildet sein, insbesondere in Form eines Bolzens, während das andere Formschlusselement hohlzylindrisch ausgebildet sein kann, insbesondere in Form einer Bolzenaufnahme. Vorzugsweise ist mindestens eines der genannten Elemente, also der Bolzen und/oder die Bolzenaufnahme längs der Betätigungsachse bewegbar, sodass die Formschlusselemente zwischen der Formschlusslage und der Ruhelage bewegbar sind.The interlocking elements may have simple basic geometries. For example, one of the positive locking elements may be cylindrical, in particular in the form of a bolt, while the other positive locking element may be formed as a hollow cylinder, in particular in the form of a bolt receiving. Preferably, at least one of said elements, so the bolt and / or the bolt receptacle along the actuating axis movable, so that the interlocking elements between the form-fitting position and the rest position are movable.

Ein besonders einfacher Aufbau ergibt sich, wenn ein Antriebselement des Betätigungsantriebs mit einem Schraubwerkzeug eines vorstehend beschriebenen Schraubantriebs bewegungsgekoppelt ist. Dies ermöglicht es, den Betätigungsantrieb sowohl zum Koppeln und Lösen der Formschlussverbindung als auch zum Verbinden und Trennen des Schraubantriebs verwenden zu können. A particularly simple structure results when a drive element of the actuating drive is coupled for movement with a screwing tool of a screw drive described above. This makes it possible to use the actuator drive both for coupling and releasing the form-locking connection as well as for connecting and disconnecting the screw drive.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Träger zumindest abschnittsweise zu einem durch den Werkstückhalter definierten Arbeitsbereich versetzt anordenbar ist. Dies ermöglicht es, eine Bearbeitungseinheit in einem zu dem Arbeitsbereich versetzten Bereich anzuordnen, sodass die automatisierte Positionierung der Bearbeitungseinheit auch dafür genutzt werden kann, eine Bearbeitungseinheit in eine "Serviceposition" zu verbringen. Diese liegt außerhalb des Arbeitsbereichs, sodass eine erste Bearbeitungseinheit gewartet und repariert werden kann, während andere Bearbeitungseinheiten im benachbarten Arbeitsbereich angeordnet sind und ein Werkstück finishend bearbeiten können.In a further preferred embodiment, it is provided that the support can be arranged offset, at least in sections, to a working region defined by the workpiece holder. This makes it possible to arrange a processing unit in an area offset from the work area, so that the automated positioning of the processing unit can also be used to place a processing unit in a "service position". This is outside the work area, so that a first processing unit can be maintained and repaired, while other processing units are arranged in the adjacent work area and can finish a workpiece finishing.

Die Serviceposition ist insbesondere auch vorteilhaft, um die Zugänglichkeit zu den Bearbeitungseinheiten und weiteren Bauteilen der Vorrichtung zur finishenden Bearbeitung eines Werkstücks. So können beispielsweise zur Wartung oder Reparatur einer im Arbeitsbereich angeordneten Bearbeitungseinheit dazu benachbarte Bearbeitungseinheiten verschoben werden (insbesondere aber nicht zwingend bis in eine Serviceposition hinein), um die seitliche Zugänglichkeit der im Arbeitsbereich angeordneten Bearbeitungseinheit zu verbessern.The service position is particularly advantageous for accessibility to the processing units and other components of the device for finish machining a workpiece. Thus, for example, for servicing or repair of a processing unit arranged in the working area, adjacent processing units can be displaced (in particular but not necessarily into a service position) in order to improve the lateral accessibility of the processing unit arranged in the working area.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung bevorzugter Ausführungsformen.Further features and advantages of the invention are the subject of the following description and the drawings of preferred embodiments.

In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:

1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur finishenden Bearbeitung eines Werkstücks; 1 a perspective view of an embodiment of a device for finish machining a workpiece;

2 eine perspektivische Ansicht einer Baugruppe der Vorrichtung gemäß 1; 2 a perspective view of an assembly of the device according to 1 ;

3 einen Vertikalschnitt der Baugruppe gemäß 2, wobei eine Kopplungseinrichtung der Baugruppe in einem entkoppelten Zustand und ein Schraubwerkzeug eines Schraubantriebs einer Fixiereinrichtung in einer Ruheposition dargestellt sind; 3 a vertical section of the assembly according to 2 in which a coupling device of the assembly in a decoupled state and a screwing tool of a screw drive of a fixing device are shown in a rest position;

4 eine der 3 entsprechende Darstellung, wobei die Kopplungseinrichtung in einem gekoppelten Zustand und das Schraubwerkzeug in einer Eingriffsposition dargestellt sind; und 4 one of the 3 corresponding representation, wherein the coupling device in a coupled state and the screwing tool are shown in an engaged position; and

5 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung zur finishenden Bearbeitung eines Werkstücks. 5 a perspective view of another embodiment of a device for finish machining a workpiece.

Eine Vorrichtung zur finishenden Bearbeitung eines Werkstücks ist in 1 dargestellt und insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Diese weist ein Gestell 12 zur Aufstellung auf einer Aufstellfläche auf.A device for finish machining a workpiece is in 1 represented and in total by the reference numeral 10 designated. This has a frame 12 for installation on a footprint.

Das Gestell 12 umfasst ein Gestellteil 14 zur Anordnung einer Linearführung 16 für einen Träger 18. Der Träger 18 ist mittels einer Antriebseinrichtung 20 längs einer Bewegungsachse 22 bewegbar. Der Träger dient zur Anordnung einer Mehrzahl von Bearbeitungseinheiten 24 und 26.The frame 12 includes a frame part 14 for arranging a linear guide 16 for a carrier 18 , The carrier 18 is by means of a drive device 20 along a movement axis 22 movable. The carrier is used to arrange a plurality of processing units 24 and 26 ,

Für die Bearbeitung einer Kurbelwelle ist es bevorzugt, wenn mindestens eine der Bearbeitungseinheiten 24, 26 zur Bearbeitung von Mittellagern einer Kurbelwelle ausgebildet ist. Eine solche Bearbeitungseinheit, in der Zeichnung mit Bezugszeichen 24 bezeichnet, weist einen Arbeitsbereich 28 auf, der im Zuge der finishenden Bearbeitung eines Mittellagers ortsfest ist. Mindestens eine weitere Bearbeitungseinheit, in der Zeichnung mit Bezugszeichen 26 bezeichnet, weist einen Arbeitsbereich 30 auf, der während der finishenden Bearbeitung eines Hublagers einer Kurbelwelle entlang eines Orbits um eine Werkstückachse 32 der Bewegung der Hublagerfläche folgt. Zu diesem Zweck weist die Bearbeitungseinheit 26 Bauteile auf, welche in an sich bekannter Weise einen Bewegungsfreiheitsgrad für eine kreis- oder orbitförmige Verlagerung des Arbeitsbereichs 30 schaffen. For the machining of a crankshaft, it is preferred if at least one of the processing units 24 . 26 is designed for machining center bearings of a crankshaft. Such a processing unit, in the drawing with reference numerals 24 designated, has a workspace 28 on, which is stationary in the course of finishing machining a center bearing. At least one further processing unit, in the drawing with reference numerals 26 designated, has a workspace 30 on, during finishing machining a crank bearing of a crankshaft along an orbit about a workpiece axis 32 follows the movement of the lifting bearing surface. For this purpose, the processing unit 26 Components on which in a conventional manner a degree of freedom of movement for a circular or orbit-shaped displacement of the workspace 30 create.

Die Werkstückachse 32 entspricht einer Rotationsachse eines Rotationsantriebs 34 eines Spindelstocks 36. Der Spindelstock 36 und ein Reitstock 38 bilden gemeinsam einen Werkstückhalter. Die Vorrichtung umfasst ferner einen Oszillationsantrieb 40, mittels welchem der Spindelstock 36, der Reitstock 38 und ein zwischen diesen aufgenommenes Werkstück in eine oszillierende Bewegung, also eine Hin- und Herbewegung, entlang der Werkstückachse 32 versetzt werden. The workpiece axis 32 corresponds to a rotation axis of a rotary drive 34 a headstock 36 , The headstock 36 and a tailstock 38 together form a workpiece holder. The device further comprises an oscillation drive 40 , by means of which the headstock 36 , the tailstock 38 and a workpiece received between them in an oscillating motion, that is, a reciprocating motion along the workpiece axis 32 be offset.

In den Arbeitsbereichen 28 bzw. 30 der Bearbeitungseinheiten 24 bzw. 26 sind abrasiv wirkende Finishwerkzeuge, beispielsweise Finishsteine oder Finishbänder, angeordnet, die im Zuge der Bearbeitung des Werkstücks gegen dessen Lagerflächen angedrückt werden. In the workspaces 28 respectively. 30 the processing units 24 respectively. 26 Abrasive finish tools, such as finishing stones or finishing tapes are arranged, which are pressed in the course of processing of the workpiece against the bearing surfaces.

Die Bearbeitungseinheiten 24, 26 sind entlang jeweiliger Positionierachsen 42 bzw. 44 relativ zu dem Träger 18 bewegbar. Es ist bevorzugt, dass längs einer Positionierachse 42 bzw. 44 jeweils mehrere Bearbeitungseinheiten vorgesehen und voneinander unabhängig positionierbar sind. Zur Verbesserung der Übersichtlichkeit in der Zeichnung jedoch lediglich zwei Bearbeitungseinheiten 24 und 26 dargestellt. The processing units 24 . 26 are along respective positioning axes 42 respectively. 44 relative to the carrier 18 movable. It is preferred that along a positioning axis 42 respectively. 44 in each case a plurality of processing units are provided and independently positionable. To improve the clarity in the drawing, however, only two processing units 24 and 26 shown.

Die Vorrichtung 10 umfasst eine in 1 insgesamt mit dem Bezugszeichen 46 bezeichnete, gestellfeste Baugruppe. Die Baugruppe 46 wirkt mit der Bearbeitungseinheit 24 der Vorrichtung 10 zusammen. Die Vorrichtung 10 umfasst eine weitere Baugruppe 48, welche in 1 aufgrund der gewählten Perspektive nicht dargestellt und auf der Rückseite der Vorrichtung 10 angeordnet ist. Diese Baugruppe 48 ist identisch zu der Baugruppe 46 gemäß 2 und wirkt mit der Bearbeitungseinheit 26 zusammen, wobei nachfolgend unter Bezugnahme auf die Bearbeitungseinheit 24 und die Baugruppe 46 beschriebener Aufbau und Funktionsweise identisch ist zu dem Aufbau und Funktionsweise der Baugruppe 48 und der Bearbeitungseinheit 26. The device 10 includes an in 1 total with the reference numeral 46 designated, frame-mounted assembly. The assembly 46 interacts with the processing unit 24 the device 10 together. The device 10 includes another assembly 48 , what a 1 not shown due to the chosen perspective and on the back of the device 10 is arranged. This assembly 48 is identical to the module 46 according to 2 and interacts with the processing unit 26 together, hereinafter with reference to the processing unit 24 and the assembly 46 described structure and operation is identical to the structure and operation of the module 48 and the processing unit 26 ,

Die Baugruppe 46 weist eine gestellfeste Platte 50 zur Anordnung einer vertikalen Linearführung 52 auf. Die Platte 50 dient ferner zur Anordnung eines Schraubantriebs 54, mittels welchem ein Schraubglied 56 drehbar antreibbar ist. Das Schraubglied 56 weist eine gestufte Umfangsfläche 58 auf, welche dazu dient, dass ein Sensor 60 die Drehlage des Schraubglieds 56 erfassen kann. The assembly 46 has a frame-fixed plate 50 for arranging a vertical linear guide 52 on. The plate 50 also serves to arrange a screw drive 54 , by means of which a screw member 56 is rotatably driven. The screw member 56 has a stepped peripheral surface 58 on, which serves as a sensor 60 the rotational position of the screw member 56 can capture.

Eine Drehung des Schraubglieds 56 wird über ein Getriebe 62 auf ein Schraubwerkzeug 64 übertragen. Das Getriebe 62 ermöglicht eine Verschiebbarkeit des Schraubwerkzeugs 64 relativ zu dem Schraubglied 56 in zu einer Schraubachse 66 paralleler Richtung. Auf diese Weise ist das Schraubwerkzeug 64 zwischen einer Ruheposition (vergleiche 3) und einer Eingriffsposition (vergleiche 4) bewegbar.A rotation of the screw member 56 is about a gearbox 62 on a screwing tool 64 transfer. The gear 62 allows a displacement of the screwing 64 relative to the screw member 56 in to a screw axis 66 parallel direction. In this way, the screwing tool 64 between a rest position (cf. 3 ) and an engagement position (cf. 4 ) movable.

Das Schraubwerkzeug 64 stützt sich über eine Druckfeder 68 an dem Schraubglied 56 ab, sodass das Schraubwerkzeug 64 in Richtung Eingriffsposition vorgespannt ist. Um das Schraubwerkzeug 64 in der Ruheposition zu halten, ist ein Gegenhalter 70 vorgesehen, der an einem in vertikaler Richtung längs der Linearführung 52 verschieblichen Halter 72 angeordnet ist.The screwing tool 64 is supported by a compression spring 68 on the screw member 56 off, so the screwing tool 64 is biased towards the engaged position. To the screwing tool 64 to hold in the resting position is a counter-holder 70 provided on a in a vertical direction along the linear guide 52 sliding holder 72 is arranged.

Der Halter 72 ist mittels eines Betätigungsantriebs 74 in vertikaler Richtung betätigbar, sodass der Gegenhalter 70 zwischen einer unteren Position (vergleiche 3) und einer oberen Position (vergleiche 4) bewegbar antreibbar ist. The holder 72 is by means of an actuator drive 74 operated in the vertical direction, so that the counter-holder 70 between a lower position (cf. 3 ) and an upper position (cf. 4 ) is movable driven.

Der Betätigungsantrieb 74 kann beispielsweise in Form eines pneumatischen Antriebs vorgesehen sein, mit einem Pneumatikzylinder 78, der längs einer Betätigungsachse 76 bewegbar ist, zwischen einer unteren Position (vergleiche 3) und einer oberen Position (vergleiche 4). The actuator drive 74 may be provided for example in the form of a pneumatic drive, with a pneumatic cylinder 78 , which is along an actuating axis 76 is movable between a lower position (cf. 3 ) and an upper position (cf. 4 ).

Der Halter 72 ist mit einem Formschlusselement 80 verbunden, vergleiche 2. Dieses weist eine Bolzenaufnahme 82 auf, welche zur lösbaren Kopplung mit einem Bolzen 84 der Bearbeitungseinheit 24 dient, vergleiche 3 und 4, wobei 3 eine Ruhelage der Formschlusselemente 82, 84 und 4 eine Formschlusslage der Formschlusselemente 82, 84 zeigt. Die Formschlusselemente 82, 84 bilden gemeinsam mit der Betätigungseinrichtung 74 und dem Halter 72 eine Kopplungseinrichtung 86. The holder 72 is with a positive locking element 80 connected, compare 2 , This has a bolt receptacle 82 on which for releasable coupling with a bolt 84 the processing unit 24 serves, compare 3 and 4 , in which 3 a rest position of the positive locking elements 82 . 84 and 4 a form-fitting position of the positive-locking elements 82 . 84 shows. The positive locking elements 82 . 84 form together with the actuator 74 and the holder 72 a coupling device 86 ,

Eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 88 bezeichnete Fixiereinrichtung der Vorrichtung 10 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 3 und 4 beschrieben. Der Träger 18 weist eine Trägerplatte 90 auf. Die Bearbeitungseinheit 24 weist eine Grundplatte 92 auf, die längs der Positionierachse 42 relativ zu der Trägerplatte 90 des Trägers 18 bewegbar ist.A total with the reference numeral 88 designated fixing device of the device 10 is referred to below with reference to 3 and 4 described. The carrier 18 has a carrier plate 90 on. The processing unit 24 has a base plate 92 on, along the positioning axis 42 relative to the carrier plate 90 of the carrier 18 is movable.

An der Grundplatte 92 ist ein Spindelhalter 94 befestigt, der zur drehbaren Anordnung einer Spindel 96 dient. Die Spindel 96 wirkt über ein Schraubgewinde mit einem Klemmkeil 98 zusammen. Der Klemmkeil 98 weist eine Keilfläche 100 auf, die mit einer Keilfläche 102 der Trägerplatte 90 des Trägers 18 zusammenwirkt. At the base plate 92 is a spindle holder 94 attached, the rotatable arrangement of a spindle 96 serves. The spindle 96 acts via a screw thread with a clamping wedge 98 together. The clamping wedge 98 has a wedge surface 100 on that with a wedge surface 102 the carrier plate 90 of the carrier 18 interacts.

In den 3 und 4 ist die Fixiereinrichtung 88 in einem Zustand dargestellt, in welchem die Bearbeitungseinheit 24 über die Keilverbindung 100, 102 an dem Träger 18 fixiert ist. Zum Lösen der Fixiereinrichtung 88 kann das Schraubwerkzeug 64 unter Betätigung des Antriebs 74 aus der in 3 dargestellten Ruheposition in seine in 4 dargestellte Eingriffsposition gebracht werden, sodass das Schraubwerkzeug 64 mit einer Werkzeugangriffsfläche (ohne Bezugszeichen) der Spindel 96 zusammenwirkt. Eine mit dem Schraubantrieb 54 erzeugte Drehbewegung wird auf die Spindel 96 übertragen. Eine Verdrehung der Spindel 96 führt dazu, dass das Keilelement 98 ausgehend von der in 3 und 4 dargestellten Lage in Richtung nach unten bewegt wird, sodass die Keilverbindung 100, 102 gelöst wird.In the 3 and 4 is the fixer 88 shown in a state in which the processing unit 24 over the wedge connection 100 . 102 on the carrier 18 is fixed. To release the fixing device 88 can the screwing tool 64 under operation of the drive 74 from the in 3 illustrated resting position in his in 4 shown engagement position are brought, so that the screwing 64 with a tool engagement surface (without reference numeral) of the spindle 96 interacts. One with the screw drive 54 generated rotary motion is applied to the spindle 96 transfer. A rotation of the spindle 96 causes the wedge element 98 starting from the in 3 and 4 shown position is moved downward, so that the wedge connection 100 . 102 is solved.

Das Keilelement 98 weist einen Indikator 104 auf, der in den 3 und 4 einen geschlossenen Zustand der Fixiereinrichtung 88 anzeigt. Bei einem vorstehend beschriebenen Lösen des Keilelements 98 und einer Verlagerung des Keilelements 98 nach unten hin bewegt sich der Indikator 104 ebenfalls nach unten, vergleiche Bezugszeichen 106 in 4. The wedge element 98 has an indicator 104 up in the 3 and 4 a closed state of the fixing device 88 displays. In a release of the wedge element described above 98 and a displacement of the wedge member 98 The indicator moves downwards 104 also down, see reference numerals 106 in 4 ,

Die Überführung des Schraubwerkzeugs 64 aus der Ruheposition gemäß 3 in die Eingriffsposition gemäß 4 geht gleichzeitig damit einher, das Formschlusselement 82 in Form der Bolzenaufnahme mit dem Bolzen 84 zu fügen. Nach einem Lösen der Fixiereinrichtung 88 kann somit die Bearbeitungseinheit 24 an der ortsfesten Koppeleinrichtung 86 festgehalten werden. Eine Bewegung des Trägers 18 mittels der Antriebseinrichtung 20 führt dann dazu, dass sich der Träger 18 mit seiner Trägerplatte 90 längs der Positionierachse 42 bewegt, wodurch sich die Relativposition der Bearbeitungseinheit 24 relativ zu dem Träger 18 verändert. Nach Erreichen einer gewünschten Relativposition kann der Schraubantrieb 54 erneut betätigt werden, sodass das Schraubwerkzeug 64 die Spindel 96 verdreht und die Keilverbindung 100, 102 gespannt wird. Abschließend kann das Formschlusselement 82 wieder in seine Ruhelage und das Schraubwerkzeug 64 wieder in seine Ruheposition verbracht werden, wobei diese Vorgänge mittels des Bestätigungsantriebs 74 gleichzeitig realisiert werden. The transfer of the screwing tool 64 from the rest position according to 3 in the engaged position according to 4 At the same time, this is associated with the positive locking element 82 in the form of the bolt receptacle with the bolt 84 to add. After loosening the fixing 88 can thus the processing unit 24 at the fixed coupling device 86 be held. A movement of the wearer 18 by means of the drive device 20 then causes the wearer 18 with its carrier plate 90 along the positioning axis 42 moves, causing the relative position of the processing unit 24 relative to the carrier 18 changed. After reaching a desired relative position of the screw drive 54 be pressed again so that the screwing 64 the spindle 96 twisted and the wedge connection 100 . 102 is tense. Finally, the positive-locking element 82 back to its rest position and the screwing tool 64 be returned to its rest position, these operations by means of the confirmation drive 74 be realized simultaneously.

Die vorstehend beschriebene Positionierung einer Bearbeitungseinheit 24 funktioniert sinngemäß für die Bearbeitungseinheit 26 unter Verwendung der Baugruppe 48. The above-described positioning of a processing unit 24 works analogously for the processing unit 26 using the assembly 48 ,

In 1 ist ein zwischen dem Spindelstock 36 und dem Reitstock 38 ausgebildeter Arbeitsbereich mit dem Bezugszeichen 108 bezeichnet. Die Linearführung 16 für den Träger 18 erstreckt sich parallel zu der Werkstückachse 32 gesehen über diesen Arbeitsbereich 108 hinaus bis in einen Servicebereich 110. Der Träger 18 ist zumindest abschnittsweise in den Servicebereich 110 einbringbar, sodass eine zumindest in einem bestimmten Bereich des Trägers 18 angeordnete Bearbeitungseinheit 24 in den Servicebereich 110 überführbar ist, um diese Bearbeitungseinheit warten und/oder reparieren zu können, vorzugsweise während gleichzeitig andere Bearbeitungseinheiten dem Arbeitsbereich 108 zugeordnet sind und eine finishende Bearbeitung eines Werkstücks ermöglichen (es ist aber auch möglich, dass eine in dem Arbeitsbereich 108 angeordnete Bearbeitungseinheit gewartet oder repariert werden kann, insbesondere nachdem deren seitliche Zugänglichkeit durch Verschiebung benachbarter Bearbeitungseinheiten, insbesondere bis in den Servicebereich 110 hinein, verbessert wurde). In 1 is one between the headstock 36 and the tailstock 38 trained work area with the reference numeral 108 designated. The linear guide 16 for the wearer 18 extends parallel to the workpiece axis 32 seen through this workspace 108 out into a service area 110 , The carrier 18 is at least partially in the service area 110 einbringbar, so that at least in a certain area of the carrier 18 arranged processing unit 24 in the service area 110 is convertible to wait for this processing unit and / or repair, preferably while other processing units the work area 108 are assigned and enable a finish-end machining of a workpiece (but it is also possible that one in the work area 108 arranged processing unit can be serviced or repaired, in particular after their lateral accessibility by displacement of adjacent processing units, in particular into the service area 110 in, was improved).

Eine in 5 dargestellte Vorrichtung 10 weist eine Fixiereinrichtung 88 auf, die anstelle der vorstehend beschriebenen Fixiereinrichtung 88 verwendet werden kann. Diese umfasst eine Klemmpatrone 112 und eine Klemmstange 114. Die Klemmstange 114 erstreckt sich parallel zu einer Positionierachse 42 der Bearbeitungseinheit 24 und ist an dem Träger 18 befestigt, der in vorstehend beschriebener Art und Weise längs einer Achse 22 (vergleiche 1) bewegbar ist. An in 5 illustrated device 10 has a fixing device 88 on, instead of the fixing device described above 88 can be used. This includes a clamp cartridge 112 and a clamping bar 114 , The clamping bar 114 extends parallel to a positioning axis 42 the processing unit 24 and is on the carrier 18 attached, in the manner described above along an axis 22 (see 1 ) is movable.

Die Klemmpatrone 112 ist an der Bearbeitungseinheit 24 angeordnet. Zum Lösen und Fixieren der Klemmpatrone 112 an der Klemmstange 114 ist eine an sich bekannte und daher nicht weiter beschriebene hydraulische Betätigungseinrichtung 116 vorgesehen. The clamp cartridge 112 is at the processing unit 24 arranged. For loosening and fixing the clamping cartridge 112 at the clamping bar 114 is a known per se and therefore not further described hydraulic actuator 116 intended.

Bei der Vorrichtung 10 gemäß 5 kann somit ein vorstehend beschriebener Schraubantrieb 54 zur Betätigung der Fixiereinrichtung 88 entfallen. Die Vorrichtung 10 gemäß 5 weist aber ebenfalls eine Betätigungseinrichtung 74 zur Betätigung eines Antriebselements 78 auf. Die Betätigungseinrichtung 74 bewegt ein erstes Formschlusselement 82 (beispielsweise eine Bolzenaufnahme) längs einer Betätigungsachse 76, um dieses zwischen einer Ruhelage (in dieser ist die Kopplungseinrichtung 86 gelöst) und einer Formschlusslage (in dieser ist Kopplungseinrichtung 86 gekoppelt) zu bewegen. Das Formschlusselement 82 ist zwar längs der Betätigungsachse 76 bewegbar, aber bezogen auf die Positionierachse 42 und bezogen auf das Gestell 12 ortsfest. Dies bedeutet, dass der ortsfeste Teil der Betätigungseinrichtung 74 mit dem Gestell 12 verbunden ist.In the device 10 according to 5 Thus, a screw drive described above can 54 for actuating the fixing device 88 omitted. The device 10 according to 5 but also has an actuator 74 for actuating a drive element 78 on. The actuating device 74 moves a first positive locking element 82 (For example, a bolt receptacle) along an actuating axis 76 to this between a rest position (in this is the coupling device 86 solved) and a form-fitting position (in this coupling device 86 coupled) to move. The form-locking element 82 Although along the actuation axis 76 movable, but related to the positioning axis 42 and based on the frame 12 stationary. This means that the stationary part of the actuator 74 with the frame 12 connected is.

Das zweite Formschlusselement 84 in Form des Bolzens ist an der Bearbeitungseinheit 24 befestigt. Eine Relativpositionierung zwischen Bearbeitungseinheit 24 und Träger 18 erfolgt in vorstehend beschriebener Art und Weise. Im Übrigen wird auf die vorstehende Beschreibung zu der Ausführungsform gemäß 1 bis 4 Bezug genommen. The second positive locking element 84 in the form of the bolt is at the processing unit 24 attached. A relative positioning between processing unit 24 and carriers 18 takes place in the manner described above. Incidentally, in the above description of the embodiment according to 1 to 4 Referenced.

Claims

Contraption ( 10 ) for finishing machining a workpiece, with a workpiece holder ( 36 . 38 ), a rotary drive ( 34 ) for generating a rotational movement of the workpiece about a workpiece axis ( 32 ), with an oscillation drive ( 40 ) for generating a parallel to the workpiece axis ( 32 ) directed oscillation movement, with at least one processing unit ( 24 . 26 ), each having at least one finishing tool, wherein the position of the processing unit ( 24 . 26 ) along a parallel to the workpiece axis ( 32 ) oriented positioning axis ( 42 . 44 ) is adjustable, wherein a fixing device ( 88 ) for releasably fixing the processing unit ( 24 . 26 ) on a support ( 18 ), characterized in that a coupling device ( 86 ) which is releasably connected to the at least one processing unit ( 24 . 26 ) and with a drive device ( 20 ) for moving the coupling device ( 86 ) or the carrier ( 18 ) in one to the workpiece axis ( 32 ) parallel direction.

Contraption ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the drive device, the coupling device ( 86 ), so that the coupling device ( 86 ) - in one with the processing unit ( 24 . 26 ) coupled state - the processing unit ( 24 . 26 ) relative to the carrier ( 18 ) emotional.

Contraption ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the coupling device ( 86 ) is stationary and - in one with the processing unit ( 24 . 26 ) coupled state - the processing unit ( 24 . 26 ) along the positioning axis ( 42 . 44 ), and that the drive device ( 20 ) the carrier ( 18 ) relative to the processing unit ( 24 . 26 ) emotional.

Contraption ( 10 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that the device ( 10 ) a plurality of processing units ( 24 . 26 ), which are independent of each other with the coupling device ( 86 ) are releasably coupled.

Contraption ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing device ( 88 ) a detachable clamping cartridge ( 112 ) and a clamping rod ( 114 ).

Contraption ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing device ( 88 ) a wedge connection ( 100 . 102 ).

Contraption ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that for releasing and fixing the fixing device ( 88 ) a screw drive ( 54 ) is provided.

Contraption ( 10 ) according to claim 7, characterized in that a sensor ( 60 ) for detecting an angular position of a screw member ( 56 ) of the screw drive ( 54 ) is provided.

Contraption ( 10 ) according to claim 7 or 8, characterized in that the screw drive ( 54 ) a screwing tool ( 64 ), which along a screw axis ( 66 ) between an engagement position for actuating the fixing device ( 88 ) and a rest position is movable.

Contraption ( 10 ) according to one of claims 7 to 9, characterized in that the screw drive ( 54 ) is torque controlled.

Contraption ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling device ( 86 ) comprises a positive connection.

Contraption ( 10 ) according to claim 11, characterized in that for coupling and releasing the positive connection two movable relative to each other between a positive locking position and a rest position positive locking elements ( 82 . 84 ) are provided, wherein at least one positive locking element ( 82 ) by means of an actuating drive ( 74 ) along an actuating axis ( 76 ) is movable.

Contraption ( 10 ) according to claim 12, characterized in that a drive element ( 78 ) of the actuating drive ( 74 ) with a screwing tool ( 64 ) according to dependent claim 9 is motion coupled.

Contraption ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier ( 18 ) at least in sections to a through the workpiece holder ( 36 . 38 ) defined work area ( 108 ) can be arranged, in particular in a service area ( 110 ).

Contraption ( 10 ) according to claim 14, characterized in that at least one processing unit ( 24 ) in the workspace ( 108 ) and at least one other processing unit ( 26 ) in the service area ( 110 ).